技術與應用
發布日期：2020-02-25 14:26 瀏覽次數：次
（1-1）使用溫度范圍
加速度傳感器產品型錄中對最大使用溫度范圍也有記錄。此溫度是由傳感器內部使用的粘接劑、樹脂等材料而定，主要是由壓電體[Pb(Zr・Ti)O3]的居里點來決定的。
圖1是加速度傳感器中使用的壓電體（C-6 系列）的介電常數比以及機電耦合系數的溫度變化示意圖。溫度升高壓電特性就漸漸減弱，在居里點附近急速下降，達到居里點后 喪失極化和壓電特性。
（1-2）溫度特性
壓電型加速度傳感器的靈敏度會隨溫度變化而變化。如圖2 所示，在-20℃～50℃的范圍內，變化率在±5%以內，因此不需要進行靈敏度修正。一般情況下，溫度升高靜態電容C和電荷靈敏度 SQ 也會升高，而電壓靈敏度 Sv 會降低。但是，電荷靈敏度在不同的壓電材料下，溫度系數時而正時而負。
像這樣靈敏度隨溫度變化的原因在于壓電體的壓電系數會隨溫度變化而變化，因此在電氣和機械兩方面溫度函數發生復雜變化，最終導致靈敏度的變化。另外，溫度系數與靈敏度之間有著密切關系，一般情況下將溫度系數控制得很低的時候靈敏度也會降低。
（1-3）瞬時溫度產生的噪音
加速度傳感器周圍的溫度在風、光、紅外線等急速變化時，會產生噪音。
壓電體的結晶在沒有受到電流、應力的情況下會產生極化。這被稱之為自發極化，通常用Ps 標記。具有 Ps 的結晶，其熱振動狀態隨溫度變化，其大小隨熱膨脹變化，因此 Ps 也隨之變化。也就是 Ps 通過溫度函數將結晶的溫度變化量變為 Ps 的變化量，顯現在結晶表面上就產生了電位差（正效應）。另外與之相反加了電流后會產生相應的溫度變化（逆效應）。這些現象稱之為電熱氣效應（焦電效應）。
因為電熱氣會表現在與壓電體的極化方向垂直面上，原理上壓縮型比較容易受到影響。剪切型幾乎沒有此問題。
如圖3為同一形狀的壓縮型和剪切型的壓電體在受到急劇溫度變化時的電熱氣輸出實例。如圖所示，與壓縮型相比剪切型在-40dB 以上，級別比較低。
（1-4）濕度的影響
本公司的加速度傳感器是采用不銹鋼外殼加環氧樹脂密封，因此不會受到濕度的影響。濕度高的情況下，接口處的絕緣阻抗會下降因此請選用防水電纜。本公司考慮到以上情況，生產出 F51T，適應濕度高或有水濺落的環境。（符合 JIS-C-5031標準）
（1-5）聲壓靈敏度
聲音和振動從根本上講是同一概念。聲音能量使物體振動，通過振動的物體將聲音能量傳播到空氣中。同樣加速度傳感器置于聲場中會加劇外殼振動產生噪聲。其振幅的大小由傳感器內部構造決定。本公司生產的 P51 在 130dB 聲場環境下最大會產生 0.001g 的加速度，因此，對于一般的振動測量是沒有問題的。
（1-6）電磁場的影響
壓電體在電場、磁場中沒有任何靈敏度，因此加速度傳感器不會受到電磁場的影響。
放置在交替磁場中時，不銹鋼外殼（SUS303 或 SUS304）中會有少量帶磁性的物質，有時會加劇外殼的振動，但在一般振動測量的情況下固定在質量大的振動體上后，加振的影響變得微乎其微。
放置在較強的交流電中，電纜會受到接地回路噪聲的影響，所以要使用絕緣雙頭螺栓，或使用平衡輸出型（差動輸出型）傳感器。特別是在強電磁場內測量的時候，測量儀本身也會混入噪聲，需要考慮測量系統整體的屏蔽。
鵬翔新聞
